trình bày nguyên lý làm việc của máy phân ly

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ  - Chuyên đề học phần CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM Tên chuyên đề: Trình bày nguyên lý làm việc máy phân ly ly tâm? Phân biệt trình phân ly lắng với q trình phân ly lọc? Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến q trình nói trên? Từ đề xuất phạm vi ứng dụng cơng nghệ chế biến thực phẩm? Giáo viên hướng dẫn : TS Đinh Vương Hùng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thúy Lớp: Công thôn 39A Huế, 01/2008 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày đa dạng đại trang thiết bị máy móc nên nghành cơng nghệ bảo quản thực phẩm ngày phát triển với đa dạng chủng loại mặt hàng sản xuất Nghành chế biến ngày phát triển mạnh, tạo nhiều mặt hàng xuất thị trường giới.Qúa trình tạo sản phẩm từ khâu bắt đầu nhập liệu lúc kết thúc sản phẩm ứng dụng cơng nghệ thiết bị máy móc.Sản phẩm suất, chất lượng ngày cao.Từ khâu vận chuyển dùng băng tải vít tải,rồi khâu rửa dùng loại máy rửa khác nhau.Tùy loại sản phẩm mà thiết bị chuyên dùng khác nhau.Và maý phân ly ty tâm phận dùng lọc tách sữa, hóa chất dùng mơi trường hay trình tinh chế đường…Máy ly tâm gồm máy ly tâm lắng máy ly tâm lọc.Máy ly tâm lọc máy ly tâm ba chân,máy ly tâm kiểu treo,máy ly tâm nằm ngang tháo bã dao… Máy ly tâm lọc máy ly tâm nằm ngang tháo bã vít xoắn, máy phân ly siêu tốc loại dĩa, máy phân ly siêu tốc loại ngăn… Các loại máy dựa trình phân ly ly tâm ứng dụng nhiều máy giặt, máy lọc máu…Và để hiểu thêm loại máy trình phân ly ly tâm tìm hiểu nguyên lý hoạt động nó, q trình lọc ly tâm, lắng ly tâm, nhân tố ảnh hưởng tới q trình phạm vi ứng dụng ly tâm công nghệ thực phẩm 2.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÂN LY LY TÂM Khi dung dịch huyền phù có nồng độ pha rắn lớn người ta không dùng phương pháp lắng hay lọc thông thường mà phân riêng lực ly tâm.Lực sinh trình làm quay dung dịch dựa vào trường lực ly tâm để phân riêng hỗn hợp hai pha rắn- lỏng lỏng- lỏng thành cấu tử riêng biệt gọi trình ly tâm.Máy để thực trình gọi máy ly tâm Máy ly tâm có phận thùng trụ nằm ngang hay thẳng đứng quay qanh trục chính.Trong trình ly tâm lắng lọc nguyên liệu chuyển động quay roto máy.Lực ly tâm làm cho cấu tử có khối luợng riêng khác phân riêng theo hướng gia tốc trường lực.Thành phần có khối lượng riêng lớn tập trung vùng xa tâm nhất,cịn thành phần có khối lượng riêng nhỏ tập trung phần roto Huyền phù theo ống nạp liệu (lắp cố định) vào phễu nạp liệu, sau chảy qua khe phễu nạp liệu đĩa gạt xuống thùng quay Nhờ lực ly tâm, nước lọc bị văng chảy vào thùng chứa nước lọc, bã nằm lại bề mặt lưới lọc thùng quay Cứ lần đĩa gạt chạy qua lại bã dồn đẩy thêm đoạn, tiếp tục vắt nước tới mép thùng quay rơi xuống thùng chứa bã Khi máy hoạt động, phễu nạp quay, mục đích tạo gia tốc để huyền phù có tốc độ tốc độ quay thùng quay; nhằm tránh, không để lượng huyền phù tới bắn tóc vào lớp bánh lọc hình thành lưới lọc Qúa trình việc máy ly tâm dựa vào trường lực ly tâm,bản chất vật liệu nạp vào Với hệ phân tán thô thường phân chia tác động trọng lực Tuy nhiên tỷ trọng cấu tử có độ chệnh lệch nhỏ độ nhớt chất lỏng khơng đồng cao lắng xảy chậm Do ứng suất trường lực ly tâm quán tính lớn nhiều lần ứng suất trường trọng lực, việc phân chia tác động trường ly tâm xảy nhanh hoàn tồn 2.2 Q TRÌNH PHÂN LY LẮNG Hình 1:Ngun lý làm việc máy ly tâm Lắng ly tâm q trình phân riêng huyền phù có nồng độ pha rắn lớn, nồng độ nhỏ gọi trình làm Q trình phân ly lắng rơto máy ly tâm lắng có dạng hình trụ, kín, thành rơto khơng có đục lỗ Khi rơto quay tác dụng lực ly tâm, huyền phù hay nhũ tương phân thành lớp riêng biệt tùy theo khối lượng riêng Lớp khối lượng riêng lớn sát thành rơto, lớp có khối lượng riêng nhỏ phía Ly tâm lắng gồm hai trình: trình lắng pha rắn tiến hành theo quy luật thủy động lực học; trình nén bã tiến hành theo qui luật học Quá trình lắng máy ly tâm khác trình lắng trường trọng lực Lắng trường trọng lực, vận tốc lắng coi vị trí khác gia tốc trọng trường khơng phụ thuộc vào tọa độ rơi - hạt lắng theo phương song song với Trong trường lực ly tâm vận tốc lắng gia tốc ly tâm thay đổi phụ thuộc vào vận tốc gốc ω bán kính quay r (a= ω 2r), hạt lắng theo phương đường kính rơto Hình 2:Qúa trình lắng ly tâm:lắng huyền phù phân riêng nhũ tương Khi phân chia huyền phù máy ly tâm lắng, tiểu phần rắn có tỷ trọng lớn tỷ trọng cấu tử chất lỏng lắng xuống (dưới tác động lực ly tâm đoạn ống rơto) tạo thành lớp vịng khun Cấu tử lỏng tạo thành lớp vòng khuyên nằm gần trục quay hơn, chất lỏng dẫn qua mép tràn hay nhờ ống hút; cặn tháo theo hành trình xả hay sau thiết bị ngừng Việc phân chia nhũ tương xảy tương tự: tường rôto tạo lớp chất lỏng nặng, gần trục quay - lớp chất lỏng nhẹ Qúa trình lắng ly tâm phân riêng nhũ tương có pha pha nhẹ, pha nặng, pha nhẹ Một số hình ảnh máy ly tâm lắng: Hình 3: Máy phân ly lắng làm huyền phù Hình 4:Máy ly tâm liên tục tháo bã vít xoắn Hình 5: Máy ly tâm lắng phân ly nhũ tương kiểu dĩa Hình 6:Máy ly tâm siêu tốc loại ống 2.3 QUÁ TRÌNH LỌC LY TÂM Phân riêng huyền phù nhờ lực thể tích pha liên tục phần pha phân tán, thùng dùng cho trường hợp có đục lỗ nhỏ, bên căng vải lọc gọi lọc ly tâm Máy ly tâm lọc dùng để phân riêng huyền phù có kích thước pha rắn tương đối lớn Trên thành rôto máy ly tâm học khoan nhiều lỗ làm lưới Ðường kính lỗ thành rơto thường giới hạn 3-8 mm Bên thành rơto có lưới có kích thước nhỏ để lọc hạt huyền phù Nếu đường kính hạt rắn 1-2 mm, vách ngăn làm thép mỏng khoan lỗ nhỏ có đường kính khoảng 1- 1,5 mm Nếu hạt rắn nhỏ phải dùng lưới kim loại có lỗ hình vng với kích thước lỗ lưới 0,1-0,5 mm Nếu kích thước hạt rắn nhỏ dùng lớp vải sợi bông, sợi gai len v.v Hình 7:Qúa trình lọc ly tâm lưới lọc Khi tách huyền phù máy ly tâm lọc rôto, tác động lực ly tâm chất lỏng lọc qua vải lọc hay lưới kim loại, đồng thời tiểu phần pha rắn bị lắng xuống; chất lỏng qua sàng sau qua lỗ rôto, xối mạnh vào tường máy ly tâm, cịn cặn tháo thời gian rơto quay sau máy ngừng Một số hình ảnh loại máy lọc ly tâm: Hình 8:Máy ly tâm làm việc tháo bã dao Hình 9:Máy ly tâm tháo bã dao có cửa tháo đáy Hình 10:Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm lọc làm việc liên tục có piston đẩy pha rắn Hình 11: Máy ly tâm liên tục rơto hình nón tự tháo bã 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN LY LẮNG VÀ PHÂN LY LỌC Qúa trình phân ly máy ly tâm nói chung phụ thuộc vào yếu tố sau: -Bản chất dung dịch ly tâm:gồm thành phần chất tỷ trọng chung chúng.Quá trình phân ly sữa khác trình phân ly đường -Tốc độ quay ω:Tốc độ quay lớn đến giá trị định trình ly tâm nhanh hơn.Nhưng tùy vào yêu cầu suất chất lượng mà ta xét tới ảnh hưởng tốc độ quay chọn nhanh hay chậm -Cấu tạo kết cấu cuả phận ly tâm: +Số nón:tùy vào số nón nhiều hay mà q trình di chuyển dung dịch phân ly nhanh hay chậm +Số lỗ xung quanh nón +Góc nghiêng nón:ảnh hưởng đến q trình vận chuyển chất lỏng +Khoảng cách hai nón +Kích thước nón -Phương đặt trục:tùy theo phương đặt trục phương ngang hay phương đứng mà trình ly tâm khác -Độ cao thùng phân ly: ảnh hưởng đến trình phân ly liên quan tới dung tích chứa trình khác -Lượng dung dịch cung cấp ban đầu:ít nhiều q trình phân ly nhanh hay chậm -Góc nghiêng nón phải phù hợp với tốc độ quay ω -Kích thước ống cho pha nước 2.5 PHẠM VI ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Qúa trình ly tâm sử dụng rộng rãi cơng nghiệp hóa chất thực phẩm để làm chất lỏng bẩn khác phân riêng tạp chất khác nhau.Trong nhà máy, mía đường thường dùng máy ly tâm để phân biệt đường kính rỉ đường Các máy ly tâm ứng dụng rộng rãi để tách tiểu phần ổn định dung dịch chất hoạt hoá sinh học, dung dịch rượu khỏi chế phẩm hoạt hoá làm lắng etanol, axetol dung môi hữu khác, tách sinh khối khỏi dung dịch canh trường,để tách phức hoạt hoá sinh học (khi kết tủa muối) từ dung dịch, để phân chia hỗn hợp chất lỏng hay huyền phù Các trình chế biến sữa tươi tách mỡ sữa khỏi sữa để tạo nên bơ sữa đồng thời tránh q trình sữa bị đơng lai, tách chất xơ sữa 3 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Các thiết bị chế biến nông sản thực phẩm thật đa dạng phong phú.Việc tìm hiểu trình phân ly ly tâm giúp phần biết nguyên lý hoạt động ứng dụng thực tiễn trình phân ly ly tâm Từ yếu tố ảnh hưởng tới trình phân ly lọc phân ly lắng ta biết để nâng cao suất ,chất lượng ta nên xử lý phận hợp lý Tùy theo việc muốn đạt chất lượng cao hay suất cao mà sử dụng loại máy khác công suất khác Ngày việc áp dụng trình ly tâm tách huyền phù dược sử dụng rộng rãi ỏ nhà máy, trung tâm nghiên cứu… Q trình làm chun đề cịn nhiều thiếu sót nên mong có bổ sung góp ý thêm thầy bạn TÀI LIỆU THAM KHẢO: -Bài giảng:Các thiết bị bảo quản,chế biến nơng sản thực phẩm -Cơ sở q trình thiết bị cơng nghệ hóa học.Hiệu đính:Trần Quang Thảo.NXB đại học trung học chuyên nghiệp  ... lắng máy ly tâm lọc .Máy ly tâm lọc máy ly tâm ba chân ,máy ly tâm kiểu treo ,máy ly tâm nằm ngang tháo bã dao… Máy ly tâm lọc máy ly tâm nằm ngang tháo bã vít xoắn, máy phân ly siêu tốc loại dĩa, máy. .. máy phân ly siêu tốc loại ngăn… Các loại máy dựa trình phân ly ly tâm ứng dụng nhiều máy giặt, máy lọc máu…Và để hiểu thêm loại máy trình phân ly ly tâm tìm hiểu nguyên lý hoạt động nó, q trình. .. đa dạng phong phú .Việc tìm hiểu trình phân ly ly tâm giúp phần biết nguyên lý hoạt động ứng dụng thực tiễn trình phân ly ly tâm Từ yếu tố ảnh hưởng tới trình phân ly lọc phân ly lắng ta biết để